什么是單向?qū)щ娦?/h2>

單項(xiàng)導(dǎo)電性，就是單方向的導(dǎo)電性能。

比如常用的電線，是雙向的導(dǎo)電性。電流可以從這邊傳到那邊，也可以從那邊傳到這邊。

二極管就是單項(xiàng)導(dǎo)電的，他從一級(jí)到另一級(jí)的電阻幾乎為零，而反向電阻卻很大，接近絕緣。

這樣的性能就是單項(xiàng)導(dǎo)電性

PN結(jié)加正向電壓時(shí)，可以有較大的正向擴(kuò)散電流，即呈現(xiàn)低電阻， 我們稱PN結(jié)導(dǎo)通； PN結(jié)加反向電壓時(shí)，只有很小的反向漂移電流，呈現(xiàn)高電阻， 我們稱PN結(jié)截止。 這就是PN結(jié)的單向?qū)щ娦浴?/p>

（1）正向：將P型區(qū)接電源正極，N型區(qū)接電源負(fù)極，則外電場(chǎng)削弱了內(nèi)電場(chǎng)。擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)加強(qiáng)，漂移運(yùn)動(dòng)減弱，擴(kuò)散大于漂移，形成正向電流IF。結(jié)電壓很低，顯示正向電阻很小，稱為正向?qū)ā?/p>

（2）反向：將P型區(qū)接電源負(fù)極，N型區(qū)接電源正極，則外電場(chǎng)加強(qiáng)了內(nèi)電場(chǎng)。擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)減弱，漂移運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)，漂移大于擴(kuò)散，形成反向電流IR。由于漂移運(yùn)動(dòng)是由少子形成，數(shù)量很少，所以IR很小，可以忽略不計(jì)，但I(xiàn)R受溫度影響較大。結(jié)電壓近似等于電源電壓，顯示反向電阻很大，稱為反向截止。

PN結(jié)正向?qū)ǎ聪蚪刂梗礊閱蜗驅(qū)щ娦浴?/p>

采用不同的摻雜工藝，將P型半導(dǎo)體與N型半導(dǎo)體制作在同一塊硅片上，在它們的交界面就形成空間電荷區(qū)稱PN結(jié)。PN結(jié)具有單向?qū)щ娦浴?/p>

PN結(jié)：一塊單晶半導(dǎo)體中 ，一部分摻有受主雜質(zhì)是P型半導(dǎo)體，另一部分摻有施主雜質(zhì)是N型半導(dǎo)體時(shí) ，P 型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體的交界面附近的過(guò)渡區(qū)稱。PN結(jié)有同質(zhì)結(jié)和異質(zhì)結(jié)兩種。用同一種半導(dǎo)體材料制成的 PN 結(jié)叫同質(zhì)結(jié) ，由禁帶寬度不同的兩種半導(dǎo)體材料制成的PN結(jié)叫異質(zhì)結(jié)。制造PN結(jié)的方法有合金法、擴(kuò)散法、離子注入法和外延生長(zhǎng)法等。制造異質(zhì)結(jié)通常采用外延生長(zhǎng)法。

在 P 型半導(dǎo)體中有許多帶正電荷的空穴和帶負(fù)電荷的電離雜質(zhì)。在電場(chǎng)的作用下，空穴是可以移動(dòng)的，而電離雜質(zhì)（離子）是固定不動(dòng)的 。N 型半導(dǎo)體中有許多可動(dòng)的負(fù)電子和固定的正離子。當(dāng)P型和N型半導(dǎo)體接觸時(shí)，在界面附近空穴從P型半導(dǎo)體向N型半導(dǎo)體擴(kuò)散，電子從N型半導(dǎo)體向P型半導(dǎo)體擴(kuò)散。空穴和電子相遇而復(fù)合，載流子消失。因此在界面附近的結(jié)區(qū)中有一段距離缺少載流子，卻有分布在空間的帶電的固定離子，稱為空間電荷區(qū) 。P 型半導(dǎo)體一邊的空間電荷是負(fù)離子 ，N 型半導(dǎo)體一邊的空間電荷是正離子。正負(fù)離子在界面附近產(chǎn)生電場(chǎng)，這電場(chǎng)阻止載流子進(jìn)一步擴(kuò)散 ，達(dá)到平衡。

在PN結(jié)上外加一電壓 ，如果P型一邊接正極 ，N型一邊接負(fù)極，電流便從P型一邊流向N型一邊，空穴和電子都向界面運(yùn)動(dòng)，使空間電荷區(qū)變窄，甚至消失，電流可以順利通過(guò)。如果N型一邊接外加電壓的正極，P型一邊接負(fù)極，則空穴和電子都向遠(yuǎn)離界面的方向運(yùn)動(dòng)，使空間電荷區(qū)變寬，電流不能流過(guò)。這就是PN結(jié)的單向?qū)浴?/p>

PN結(jié)加反向電壓時(shí) ，空間電荷區(qū)變寬 ， 區(qū)中電場(chǎng)增強(qiáng)。反向電壓增大到一定程度時(shí)，反向電流將突然增大。如果外電路不能限制電流，則電流會(huì)大到將PN結(jié)燒毀。反向電流突然增大時(shí)的電壓稱擊穿電壓。基本的擊穿機(jī)構(gòu)有兩種，即隧道擊穿和雪崩擊穿。

PN結(jié)加反向電壓時(shí)，空間電荷區(qū)中的正負(fù)電荷構(gòu)成一個(gè)電容性的器件。它的電容量隨外加電壓改變。

根據(jù)PN結(jié)的材料、摻雜分布、幾何結(jié)構(gòu)和偏置條件的不同，利用其基本特性可以制造多種功能的晶體二極管。如利用PN結(jié)單向?qū)щ娦钥梢灾谱?a target="_blank">整流二極管、檢波二極管和開(kāi)關(guān)二極管，利用擊穿特性制作穩(wěn)壓二極管和雪崩二極管；利用高摻雜PN結(jié)隧道效應(yīng)制作隧道二極管；利用結(jié)電容隨外電壓變化效應(yīng)制作變?nèi)荻O管。使半導(dǎo)體的光電效應(yīng)與PN結(jié)相結(jié)合還可以制作多種光電器件。如利用前向偏置異質(zhì)結(jié)的載流子注入與復(fù)合可以制造半導(dǎo)體激光二極管與半導(dǎo)體發(fā)光二極管；利用光輻射對(duì)PN結(jié)反向電流的調(diào)制作用可以制成光電探測(cè)器；利用光生伏特效應(yīng)可制成太陽(yáng)電池。此外，利用兩個(gè)PN結(jié)之間的相互作用可以產(chǎn)生放大，振蕩等多種電子功能 。PN結(jié)是構(gòu)成雙極型晶體管和場(chǎng)效應(yīng)晶體管的核心，是現(xiàn)代電子技術(shù)的基礎(chǔ)。